کاربرد فیبر نوری در نورپردازی از عواملی است که در اواخر قرن بیستم شناخته شد. در دههٔ اخیر با توجه به پیشرفت علم و فناوری، رشد و توسعهٔ آن سرعت بسیار بیشتری پیدا کرده است. فیبر نوری برای انتقال روشنایی، نور را از منبع اصلی دریافت کرده و آن را با سرعتی بسیار بالا به محل مصرف میرساند. منبع اصلی نور به دو شکل نور طبیعی و نور مصنوعی وجود دارد، که برای نوع مصنوعی آن میتوان به نور لامپهای الکتریکی و برای منبع طبیعی، به نورخورشید اشاره کرد.
با کمک فیبر نوری، نور در هر جهت و زاویهای، حتی اگر در جهت تابش مستقیم نباشد، قابل انتقال است. نوری که از کابل فیبرهای نوری عبور میکند، دارای تشعشعات مضر و خطرناک ماورای بنفش نمیباشد. این به این معناست که نور خالص و بیخطر بدون نیاز به وجود الکتریسیته قابل انتقال است. با استفاده از فیبر نوری، میتوان نور خورشید را به نقاط کور ساختمان که توان دسترسی به روشنایی خورشید را ندارند، انتقال داد.
در ادامهٔ مطلب، کاربرد فیبر نوری در نورپردازی، بیشتر مورد بررسی قرار میگیرد.
فیبر نوری چیست؟
فیبر نوری یا تار نوری که در زبان انگلیسی با نام Optical Fiber شناخته میشود. رشتهای نازک و بلند از مواد شفاف مانند شیشه یا پلاستیک است، که میتواند نور وارده از یک سر را به انتهای رشته عبور دهد. فیبر نوری برای انتقال اطلاعات به کار گرفته میشود. قطر رشتهٔ فیبر نوری شیشهای، بسیار نازک بوده و همچون قطر موی انسان است.
رشتههای فیبر نوری در بستههایی به نام کابلهای نوری مرتب شدهاند، و برای انتقال سیگنالهای نور در فواصل طولانی استفاده میشوند. صاحبنظران، نحوهٔ انتقال نور در کابل نوری را به یک سالن باریک و تاریک تشبیه کردهاند، که با کمک نصب آینههای فراوان و بر اثر انعکاس نور در آینهها، نور از منبع اصلی گرفته شده و تا انتهای سالن را با سرعت بسیار بالا روشن کرده است.
کاربرد فیبر نوری در نورپردازی و مزایای آن
کاربرد فیبر نوری در نورپردازی به قدری زیاد است که موجب بهرهگیری بیشتر آن نسبت به سایر رقبا همچون سیمهای مسی شده است. فیبر نوری تزئینی، جریان الکتریکی ندارد. ازاینرو در نورپردازی فضاهایی با رطوبت بالا مانند سقف استخر، کف استخر و دیوار استخر کاربرد بیشتری دارد. فیبر نوری در قسمت ورودی ساختمان، نورپردازی لابی ساختمان، نورپردازی اتاق خواب و طراحی اتاق خواب و سقف کهکشانی مورد استفاده قرار میگیرد. عمدهٔ بهکارگیری فیبر نوری در سقف کاذب است؛ البته این بدان معنا نیست که در قسمتهای دیگر ساختمان از آن استفاده نمیشود.
در ادامهٔ مطلب، چند مورد از دیگر مزایای فیبر نوری مورد بررسی دقیقتر قرار گرفته است.
صرفهٔ اقتصادی
برای تهیه و خرید فیبر نوری، نیازی به صرف هزینهٔ هنگفت نیست. با کمک فیبر نوری برای نورپردازی میتوان با کمترین هزینه، بهترین بهرهوری را داشت.
ظرافت
فیبر نوری، قطر بسیار کمی دارد که در مقایسه با سیمهای مسی، این موضوع یک مزیت محسوب میشود. همچنین عبور سیگنالهای نوری در یک فیبر، خللی در کار سایر فیبرهای نوری وارد نمیکند؛ به معنای سادهتر، در فیبر نوری تداخل الکترومغناطیسی وجود ندارد.
قدرت ظرفیتی بالا
کاربرد فیبر نوری در نورپردازی بهمراتب بیشتر از سایر گزینهها همچون سیم مسی است، زیرا فیبر نوری میتواند در مدتزمان کمتر، انتقال دادههای بیشتری را انجام دهد. این در حالی است که انتقال نور و داده در طول مسیر بهندرت دچار اختلال شود.
صرفهجویی در مصرف برق و انرژی
همانطور که گفته شد، هنگام استفاده از فیبر نوری در نورپردازی، اختلال در روند انتقال نور و داده ایجاد نشده و سیگنالها دچار تضعیف در ارسال اطلاعات نمیشوند. ازاینرو بهرهگیری از فرستندههایی با میزان برق مصرفی پایین، جایگزین عالی برای فرستندههای الکتریکی با ولتاژ بالا محسوب میشوند. از جمله دلایل این برتری، صرفهجویی در میزان مصرف برق و انرژی است.
اشتعالزا نبودن
به علت عدم وجود الکتریسیته در فیبر نوری، خطر اشتعالزا بودن فیبر نوری بهکل رد میشود.
وزن سبک و انعطاف بالا
کاربرد فیبر نوری در نورپردازی و انعطاف بالای آن موجب بهرهگیری از فیبر نوری در دوربینهای دیجیتال در کاربریهای خاص همچون عکسبرداری پزشکی و لولهکشی شده است. همچنین از جمله دلایل اصلی در استفاده از کابل فیبر نوری، وزن بهنسبت سبک آن است که عمل نگهداری و نصب آن را بسیار آسانتر از دیگر لوازم انتقال نور همچون کابل مسی کرده است.
فاصله فیزیکی
با کمک فیبر نوری در فواصل بسیار دور میتوان ارتباط شبکهٔ بسیار قوی ایجاد کرد.
امکان تعمیر فیبر
فیبر نوری، قابل تعمیر است و در حین انتقال داده نیز میتوان آن را ترمیم کرد؛ بدون آنکه احتمال اتصال مدارهای الکتریکی در فرستنده و یا در گیرنده، کوتاه شود.
محدودیت کاربرد فیبر نوری در نورپردازی
همانطور که در ابتدای مقاله بیان شد، فناوری فیبر نوری در دههٔ اخیر با سرعت بینظیری در حال رشد و توسعه است. به همین دلیل این سیستم با برخی محدودیتهایی مواجه است که بهطور کامل برطرف نشده است. هرچند انتظار میرود این نقاط ضعف فیبرهای نوری، در کوتاهترین زمان ممکن نیز برطرف شوند و صاحبنظران با ارائهٔ راهحلهای جدید، به یاری این سیستم بپردازند.
برخی از نقاط ضعف و از جمله محدودیتهای فیبرهای نوری در نورپردازی عبارت است از:
ضرورت دقت در کابلکشی
استفاده از فیبر نوری در هنگام کابلکشی نیازمند دقت و توجه بسیار زیادی است، زیرا با کوچکترین خطا در هنگام نصب و کابلکشی، ممکن است اختلال در انتقال نور و داده به وجود آید. دقت در زمان کابلکشی، در جلوگیری از اختلال در عملکرد کابل فیبر نوری بسیار مؤثر است.
ایجاد شکستگی فیبر با قرارگیری زاویهای فراتر از یک حد معین
قرارگیری و گذاشتن کابلهای فیبر نوری، توجه و تمرکز بالایی را میطلبند، زیرا زاویهٔ لازمه مابین فیبرهای نوری بسیار مهم است و عدم رعایت آن و انتخاب زاویهای بیش از حد مشخص، ممکن است باعث شکستگی فیبر شود.
محدود بودن میزان کشش برای فیبرهای با ظرفیت مختلف
همانطور که گفته شد، فیبرهای نوری از انعطاف بالایی برخوردار هستند، اما ظرفیت فیبرهای گوناگون با هم متفاوت است. به همین جهت میزان سطح کشش فیبر در برخی موارد، محدود و کم است.
کلام آخر:
فیبرهای نوری در صنایع گوناگون با کاربردهای گوناگون مورد استفاده قرار میگیرند. در مقالهٔ فوق از ایران لایت، کاربرد فیبر نوری در نورپردازی مورد بررسی قرار گرفت.
